• Nuclear Engineering and Technology
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• 제52권6호
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• pp.1304-1317
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• 2020

The tubes in a heat exchanger, such as a steam generator (SG), are subjected to crossflow, and interaction between tubes and supports can happen, which can cause fretting wear of tubes. Although many experiments and models have been established, some detailed mechanisms are still not sufficiently clear. In this work, more attention is paid to obtain the regulation of impact and sliding in the complex process and many factors, such as excitation forces and clearances. The responses and contact forces were analyzed to obtain clear understanding of the influences of these factors. Room temperature tests in the air were established. The results show that the effect of clearance on the normal work rate is not monotonous and instead has two peaks. The force ratio can influence the normal work rate by changing the distribution of contact angles, which can result in higher sliding in the contact process. Fretting wear tests are conducted, and the wear surfaces are analyzed by a scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray spectrometer (EDX). The results of this work can serve as a reference for impactsliding contact analysis between AVBs and tubes in steam generators.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.11-18
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• 2018

A high efficiency integrated reforming system for improving the efficiency of the 5 kW PEMFC system used as the back up power of building was studied. The separated reforming system consisted of three parts - A steam reformer with two stage concentric circular shape, a heat exchanger type steam generator and a CO shift reactor. Temperature and steam carbon ratio (SCR) were control variables during operation. The operating conditions were optimized based on the thermal efficiency of the steam reformer as reformate gas composition changes at different temperature. In experiments, water was fully vaporized in the steam generator up to SCR 3.5 and the maximum thermal efficiency was achieved at the operating temperature around $700^{\circ}C$ in the steam reforming reactor. With the results of the separated reforming system research, we improved the shape of high efficiency integrated reformer. The performance evaluation of the integrated reformer was based on optimized operating conditions in SCR 3.5. As a result, the developed integrated reforming system maintained an efficiency of 76% and constant performance over 3,000 hours.

• 한국지진공학회논문집
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• 제24권3호
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• pp.123-128
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• 2020

Analysis of the 2016 Gyeongju earthquake and the 2017 Pohang earthquake showed the characteristics of a typical high-frequency earthquake with many high-frequency components, short time strong motion duration, and large peak ground acceleration relative to the magnitude of the earthquake. Domestic nuclear power plants were designed and evaluated based on NRC's Regulatory Guide 1.60 design response spectrum, which had a great deal of energy in the low-frequency range. Therefore, nuclear power plants should carry out seismic verification and seismic performance evaluation of systems, structures, and components by reflecting the domestic characteristics of earthquakes. In this study, high-frequency amplification factors that can be used for seismic verification and seismic performance evaluation of nuclear power plant systems, structures, and equipment were analyzed. In order to analyze the high-frequency amplification factor, five sets of seismic time history were generated, which were matched with the uniform hazard response spectrum to reflect the characteristics of domestic earthquake motion. The nuclear power plant was subjected to seismic analysis for the construction of the Korean standard nuclear power plant, OPR1000, which is a reactor building, an auxiliary building assembly, a component cooling water heat exchanger building, and an essential service water building. Based on the results of the seismic analysis, a high-frequency amplification factor was derived upon the calculation of the floor response spectrum of the important locations of nuclear power plants. The high-frequency amplification factor can be effectively used for the seismic verification and seismic performance evaluation of electric equipment which are sensitive to high-frequency earthquakes.

• 비파괴검사학회지
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• 제17권4호
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• pp.262-269
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• 1997

발전 설비중 열교환기 튜브와 같이 단면 형상이 원형인 부품의 원주 방향으로 마모, 침식 등에 의해 발생할 수 있는 단면 형상 변화를 검사(profilometry)하기 위한 와전류 탐촉자를 임피던스 등가회로이론을 적용하여 개발하였다. 본 연구에서는 외경 9.68mm, 벽두께 0.47mm인 SS304 튜브 외부에 발생할 수 있는 마모, denting 등의 결함을 모의한 시편을 제작하여 실험을 통해 검출 감도와 S/N비가 최적인 탐촉자의 코일치수, 전기적 특성, 적용 시험 주파수 등을 설정하였다. 이 결과에 따라 단면 형상 검사용 $8{\times}1$ 다중표면 탐촉자를 설계 제작하여 모의시편의 각 결함별 마모율을 검사한 결과 튜브 외부 발생 단면 형상 변화를 튜브외경의 ${\pm}0.2%$ (0.022mm) 측정 오차 범위로 측정이 가능함을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권4호
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• pp.391-394
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• 1993

탁주발효의 자동화를 위하여 발효 중 발생하는 기체를 측정할 수 있는 bubble counter와 제어장치를 개발하였다. 동 장치를 활용하여 pilot 규모의 탁주발효에 적용하였다. 탁주발효중 발생하는 기체를 계측하는 bubble counter는 photo-interruptor와 acryl관으로 구성하였으며, 계측되는 기체용적은 기포당 0.018ml였다. 그리고 탁주발효의 제어장치는 single chip microcomputer(MC68705R3)로 제작하였으며, 발효액의 온도를 측정, 제어하기 위하여 온도계측회로를 제작하였고, 냉각수 순환을 결정하는 solenoid valve의 작동으로 온도제어를 하였다. 동 장치를 운영하기 위하여 software를 작성하여 ROM에 구조화하였다. 동 장치로 $CO_2$ 발생량과 속도를 자동적으로 추정한 결과 알코올 농도곡선과 형태가 서로 유사함을 보여주었으며, $30^{\circ}C$ 발효조건에서 24시간때에 최대 발생량을 보였다. 알코올농도와 $CO_2$ 발생량은 뛰어난 상관관계를 보였으며, 이로부터 제어알고리듬을 작성할 수 있었다.

• 한국추진공학회지
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• 제14권3호
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• pp.61-68
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• 2010

본 연구에서는 가스터빈 연소기의 고공환경 모사 점화 성능 시험을 목적으로 소형 고공환경 모사 시험 설비를 구축하였고 이에 대한 성능 실험을 수행하였다. 고공환경 조건인 저압 환경 구현을 위해서는 초음속 디퓨저를 사용하였고, 저온 환경 구현을 위해서는 드라이아이스를 냉각제로 사용한 열교환기를 사용하였다. 저압 환경 구현 성능 실험 결과 연소기로 20g/s의 공기 공급 상태에서도 연소기 내부에 고도 약 6,100m에 해당하는 저압 환경 구현이 가능한 것을 확인하였다. 또한 저온 환경 구현 성능 실험 결과 연소실 내부에 고도 6,100m 이상의 저온 환경 구현이 가능한 것을 알 수 있었으며, 상온공기와 냉각공기의 혼합율 조절로 다양한 고도의 저온 환경 구현이 가능한 것을 확인하였다.

• 공기청정기술
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• 제17권4호통권67호
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• pp.39-57
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• 2004

첨단산업으로 불리는 반도체, LCD, PDP, 유기EL(OLED) 등의 생산 공정은 고도의 청정상태를 요구하며, 때문에 이들의 생산공정 중 대부분이 클린룸 내에서 이루어진다. 클린룸 내에서의 주요공정은 크게 박막형성(Layering), 노광(Photo Lithography), 식각(Etching) 등 3가지 공정으로 나눌 수 있으며, 반도체 제조공정의 경우 특별히 도핑(Doping) 공정이 추가된다. 오염물질을 함유하는 클린룸 배기는 일반적으로 산, 알칼리, Toxic(PFCs, Flammable), VOC 등으로 분류하며, 각각의 배기는 각 배기특성에 맞는 오염제어 장치를 통해, 정화된 후, 대기로 방출된다. 산, 알칼리 배기는 일반적으로 최종 단계에서 중앙집중식 습식스크러버에 의해 흡수, 중화 처리되며, VOC의 경우 농축기(Concentrator) & 축열식 열 산화장치(RTO) 설비에 의해 연소 처리된다. 하지만 CVD공정으로부터의 배기가 주를 이루는 Toxic배기의 경우, 다량의 PFCs(과불소화합물) 가스를 함유하고 있는 이유로, 대부분 클린룸 내부에 P.O.U(Point of use) 처리장치가 설치되며, P.O.U에 의해 1차 처리된 후 최종적으로 중앙집중식 습식스크러버를 거쳐 대기로 방출된다. 알칼리배기의 주성분으로는 암모니아($NH_3$), HMDS (Hexa Methyl DiSilazane), TMAH (Tetra Methyl Ammonium Hydroxide), LGL, CD 등이며 흡수액에 황산(Sulfuric Acid)용액을 공급, 중화처리하고 있다. 탄소성분을 먹이로 하는 미생물의 번식에 의한 막힘 문제를 제외하고는 큰 문제가 없다. 하지만 Toxic배기 및 산배기의 경우 처리효율이, 가스흡수 이론에 의한 계산결과와 비교할 때, 매우 저조하게 나타나는 효율부족 현상을 겪고 있으며, 이는 잔여 PFCs 가스성분 및 반응에어로졸, 응축에어로졸 등의 영향으로 추정하고 있다. 최근 Toxic 배기의 경우, P.O.U 설비를 Burn & Wet type으로 변경하여, 배기 중 PFCs 및 반응에 에어로졸($SiO_2$)의 농도를 원천적으로 감소시키는 노력이 진행 중이다. 산배기의 경우, 산결로 현상에 의한, 응축에어로졸이 문제가 되고 있으나 내식열교환기(Anti-Corrosive Heat Exchanger), 하전액적스크러버 시스템(Charged Droplets Scrubber System), Wet ESP(Wet Electrostatic Procipitator) 등의 도입을 통해 문제해결을 위한 노력을 경주하고 있다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권5호
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• pp.122-128
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• 2014

Generally, the mechanical components and structures are joined by many welding techniques, and therefore the welded joints are inevitable in the construction of structures. The Alloy 617 was initially developed for high temperature applications above $800^{\circ}C$. It is often considered for use in aircraft and gas turbines, chemical manufacturing components, and power generation structures. Especially, the Alloy 617 is the primary candidate for construction of intermediate heat exchanger (IHX) on a very high temperature reactor (VHTR) system. In the present paper, the low cycle fatigue (LCF) life of Alloy 617 base metal (BM) and the gas tungsten arc welded (GTAWed) weld joints (WJ) are evaluated by using the previous experimental results under strain controlled LCF tests. The LCF tests have been performed at room temperature with total strain ranges of 0.6, 0.9, 1.2 and 1.5%. The LCF lives for the BM and WJ have been evaluated from the Coffin-Manson and strain energy based life methods. For both the BM and WJ, the LCF lives predicted by both Coffin-Manson and strain energy based life methods was found to well coincide with the experimental data.

• 비파괴검사학회지
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• 제21권5호
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• pp.556-560
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• 2001

배관의 관벽투과 특성을 지닌 원격장 와전류 비파괴 검사법은 열교환기 세관 검사에서부터 천연가스 수송관에 이르기까지 다양한 형태의 배관과 결함을 대상으로 적용 연구가 진행되고 있다. 공칭 외경 100mm의 주철관은 주로 상수도 관로의 배수관으로 활용되고 있는데, 차량 진동과 부식에 의한 결함의 생성으로 정수의 누수 문제를 일으킨다. 그러나, 탐상 경제성 및 효용성 문제로 관내 검사장치 투입과 같은 직접적인 검사 방법의 수행이 제한되어 왔다. 원격장 와전류 방법은 시스템 구성이 용이하고 내 외부 부식 결함에 대한 정량적인 평가가 가능하기 때문에 경제성 있는 장치 개발이 가능하다. 본 연구에서는 원격장 와전류 기술을 이용하여 상수도 관망의 특성을 고려한 매설 배관 검사시스템 개발을 수행하였다. 세부적으로는 관내 투입 원격장 와전류 검사의 기구부 설계 및 제작, 원격장 와전류 신호의 획득 및 처리 프로그램 개발, 그리고 개발 장치의 운용 방법 및 절차 검토 등으로 되어 있다.

• 한국항공우주학회지
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• 제38권12호
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• pp.1202-1208
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• 2010

추진제가 배출되는 동안 발사체 추진제탱크의 압력을 유지하기 위해 필요한 가압가스의 요구량을 예측하는 것은 가압시스템의 설계를 위해 반드시 필요하다. 추진제탱크로 유입되는 가압가스의 온도는 가압가스의 요구량에 가장 큰 영향을 미치는 요소로서, 저장탱크의 무게, 열교환기의 크기 등 가압시스템의 개발에 있어 중요한 설계기준이 된다. 이에 극저온 추진제탱크 내에 저장된 추진제를 가압하여 배출하는 실험을 수행하였고, 가압가스 온도 조건에 따른 가압가스 요구량과 얼리지 온도분포를 측정하였다. 그 결과 가압가스의 온도가 높을수록 요구량 자체는 감소하였지만, 이상적인 가압가스 요구량 대비 실제 필요량의 비율은 증가하였다.